拔河技巧要领物理知识(拔河比赛中的物理原理)

时间:2024-08-15 15:15:44    100次浏览


No1. 同一直线的力的合成

既然拔河是一项团体运动,其团结合作的重要性不言而喻。作用在同一个物体上的多个分力,当力的方向相同且在同一条直线上时合力最大。因此拔河时所有队员拔河时绳子必须是一条直线,尽量使每个人的力都在一个方向上,如此才能产生最大的合力。这是最容易理解的一点。

《鱿鱼游戏》中,拔河专家老大爷说的“双脚平行站立,绳子放在腋下”就是为了产生最大合力的。

No2. 最大静摩擦力

拔河时被拉动的一方是失败的,因此人脚与地面之间的摩擦力尤为关键。所谓的最大静摩擦力,即拉动时物体即将滑动而未滑动时,即临界状态时的最大摩擦力。

如何增大最大静摩擦力呢,第一种方法是增大与地面的正压力,即选择体重较大的队员;除此之外,还需要增大人与地面的摩擦系数,即利用专业的运动鞋,以及利用凹凸不平的地面。

《鱿鱼游戏》中,老大爷队忌惮的不仅仅是对方的力气,更重要的是那群壮汉的体重。

No2. 增大力矩

所谓的力矩,即力和力臂的乘积。可以联想一下初中物理杠杆原理中的 F1·L1=F2·L2.

拔河比赛为什么跟力矩有关系呢?这里需要强调的是,因为人毕竟不是一个质点,作用在人身上的力有很多,并且不是在一条线上的,所以拔河时不是只凭借脚底的摩擦力,还需要考虑重力。

简单来说,拔河输掉比赛的情况可能有两种:

情况1:输的一方人的姿势不变,原封不动地被拉了过来;这种情况主要是输在了最大静摩擦力;

情况2:输的一队被拉得“转动起来”,即身体前倾然后向前扑倒,最后脚底不稳输掉比赛。这种情况主要是输在了重力的力矩上。

如图所示,专业的拔河比赛运动员,拔河时身体后倾的非常夸张。其原因就是为了增大重力的力矩。


具体来说,人后仰时,绳子作用在人身上的力的倾向是让人以脚底为中心向前旋转,即前倾。这时候把人看作一个杠杆,阻碍发生转动的力是人的重力,身体后倾角度越大,重力的力臂L2越大,从而增大了力矩G·L2,同时也减小了绳子拉力的力矩F·L1

只要保证脚底不打滑,绳子想把人拉的前倾绝非易事。因此《鱿鱼游戏》中,大爷队的计策就是“姿势往后躺,把下腹朝天顶,头要向后仰”就是为了增大重力力矩。

PS: 拔河比赛是人类的比赛,除了以上物理原理,团队配合,士气、信心等心理因素也会影响到比赛结果的。比如这些。

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